Есептеуіш техниканың даму тарихы

 

 

 

 

Есептеуіш техниканың  даму тарихы

 

 

 

 

Жоспар

 

• Компьютерлерге дейінгі кезең
• Алғашқы есептеуіш машиналардың пайда болуы
• Алғашқы компьютерлер
• Фон Нейман қағидалары
• ЭЕМ буындары (I-V…)
• Қазіргі сандық техника

 

 

 

 

Алғашқы есептеу құралдары

 

• Сүйектерге салынған кертіктер  
  («вестониялық сүйек», Чехия, б.з.д. 30 мың жыл)

 

 

• Түйілген жіптерден тұратын хабар жіберу әдісі (Оңтүстік Америка, VII ғасыр)
• басына тастар байланған жіптер
• түрлі-түсті жіптер (қызыл – әскерлердің саны, сары – алтын қоры)
• ондық санау жүйесі

 

 

 

 

Абак

 

• Соробан (Жапония) – XV-XVI ғасырлар

 

 

• Суан-пан (Қытай) - VI ғасыр

 

 

• Абак (Ежелгі Рим) - V-VI ғасыр

 

 

• Шот (Ресей) – XVII ғасыр.

 

 

 

 

 

Есептеу машиналарының  алғашқы жобалары

 

• Леонардо да Винчи (XV ғасыр) – 13 разрядты сандарды қосуға арналған есептеу құрылғысың жобасы  
  
• В. Шиккард (XVI ғасыр) – 6-разрядты сандарды қосуға және көбейтуге арналған құрылғының жобасы

 

 

 

 

«Паскаль машинасы» (1642)

 

Блез Паскаль (1623 - 1662) – қосу машинасын құрастырды

• жетектер мен дөңгелектерден тұрды
• 8-разрядты сандарды қосу және азайту амалдарын орындады

 

 

 

 

Лейбниц машинасы (1672)

 

• Вильгельм  Готфрид Лейбниц (1646 - 1716)
• қосу, алу, көбейту, бөлу
• 12-разрядты сандар

 

 

 

 

 

Аналитикалық машина  
Ч. Бэббидж (1821)

 

• Амалдарды автоматты түрде орындау («диірмен»)
• Берілгендерді сақтау үшін жад қолданылды («қойма»)
• Программаны машина жұмыс

   жасап тұрған кезде енгізу мүмкіндігі

• Алғашқы программа – Ада Лавлейс (1842)
• 1960 жылдары құрастырылды

 

 

 

 

Ғылымдағы төңкеріс

 

• Математикалық логика негіздері: Джордж Буль  
  (1815 - 1864).
• Электронды-сәулелік түтік  
  (Дж. Томсон, 1897)
• Вакуумдық шамдар (диод, триод) 
  1906
• Триггер – биттерді сақтауға арналған құрылғы (М.А. Бонч-Бруевич, 1918).
• Математикалық логиканы компьютерлік техникада қолдану идеясы (К. Шеннон, 1936)

 

 

 

 

Алғашқы компьютерлер

 

• 1937-1941. Конрад Цузе компьютерлері: Z1, Z2, Z3, Z4.
• электромеханикалық реле (екі күйде болатын құрылғылар)
• екілік санау жүйесі
• бульдік алгебраны қолдану
• берілгендерді кинолентадан енгізу
• 1939-1942. Электронды шамды компьютердің алғашқы үлгісі, Дж. Атанасофф
• екілік санау жүйесі
• 29 сызықтық теңдеулер жүйесін шешу

 

 

 

 

«Марк-I» (1944)

 

• Құрастырушы – Говард Айкен  
  (1900-1973)
• АҚШ-тағы алғашқы автоматты компьютер:
• ұзындығы 17 м, салмағы 5 тонна
• 75 000 электронды шам
• 3000 механикалық реле
• көбейту – 3 секунд, бөлу – 12 секунд

 

 

 

 

 

 

«Марк-I» (1944)

 

Берілгендерді қағаз лентада  сақтау

 

 

Ал мынау – программа…

 

 

 

 

 

Фон Нейман қағидалары  
(«EDVAC машинасы туралы алдын-ала баяндама», 1945)

 

• Екілік кодтау қағидасы: ЭЕМ-дегі барлық мәлімет екілік санау әдісімен кодталады.
• Программалық басқару қағидасы: программа автоматты түрде бірінен кейін бірі орындалатын командалар жиынтығынан тұрады және бұл командаларды процессор алдын ала белгіленген нұсқау бойынша орындайды 
   
• Біртекті жад қағидасы: есептеуге қажетті деректер мен программа жадтың бір жерінде сақтаулы тұрады
• Адрестеу қағидасы: компьютердің жады әрқайсысы нөмірленген ұяшықтардан тұрады, процессор кез келген мезетте кез келген ұяшықпен байланыса алады

 

 

 

 

Компьютер буындары

 

• I буын (1945 - 1955)
• электронды-вакуумды шамдар
• II буын (1955 - 1965)
• транзисторлар
• III буын (1965 - 1980)
• интегралды микросхемалар
• IV буын (1980 - …)
• үлкен және өте үлкен интегралды схемалар (ҮИС және ӨҮИС)

 

 

 

 

 

ЭЕМ-нің бірінші буыны 
(1945-1955)

 

• электронды шамдармен жұмыс істеді
• есептеу жылдамдығы секундына 10-20 мың операция
• әр машинаның өз тілі болды
• операциялық жүйелер болған жоқ
• енгізу және шығару: перфоленталар,перфокарталар, магнитті таспалар

 

 

 

 

 

«ЭНИАК» (1946)

 

• Құрастырушылар – Дж. Моучли және П. Эккерт
• Электронды шамдармен жұмыс істеген алғашқы компьютер:
• ұзындығы 26 м, салмағы 35 тонна
• қосу – 1/5000 сек, бөлу – 1/300 сек
• ондық санау жүйесі
• 10-разрядты сандар
• басты қиындығы – программаларды

     енгізу

 

 

 

 

 

 

С.А. Лебедев компьютерлері

 

• 1951. МЭСМ – малая электронно-счетная  
  машина
• 6 000 электронды шам
• 3 000 операция/сек
• екілік жүйе
• 1952. БЭСМ – большая электронно-счетная  
  машина
• 5 000 электронды шам
• 10 000 операция/сек

 

 

 

 

 

 

ЭЕМ-нің екінші буыны 
(1955-1965)

 

• жартылай өткізгіш элементтер – транзисторлар  
  (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли)
• жылдамдығы секундына 10-200 мың операция
• алғашқы операциялық жүйелер
• алғашқы программалау тілдері: Фортран (1957), Алгол (1959)
• мәліметтерді сақтау құралдары: магниттік барабандар, магниттік дискілер

 

 

 

 

 

ЭЕМ-нің екінші буыны 
(1955-1965)

 

• 1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702
• 1965-1966. БЭСМ-6
• 60 000 транзистор
• 200 000 диод
• секундына 1 млн.

   операция

• жад – магнитті таспа,

   магнитті барабан

 

 

 

 

 

 

 

ЭЕМ-нің үшінші буыны 
(1965-1980)

 

•  интегралды микросхемалар  
  (1958, Дж. Килби)
• есептеу жылдамдығы секундына 1 млн. операцияға дейін
• жедел жад – жүздеген мың байт
• операциялық жүйелер – жадты,құрылғыларды, процессор уақытын басқару
• программалау тілдері Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)
• программалар үйлесімділігі

 

 

 

 

IBM мэйнфреймдері

 

• 1964. IBM фирмасының IBM/360 компьютері
• үлкен универсалды компьютерлер (мэйнфреймдер)
• кэш-жад
• командаларды конвейерлік өңдеу
• операциялық жүйе OS/360
• 1 байт = 8 бит ( 4 немесе 6 емес!)

 

• 1970. IBM/370
• 1990. IBM/390

 

 

 

 

 

 

ЕС компьютерлері ЭЕМ (КСРО)

 

• 1971. ЕС-1020
• секундына 20 мың операция
• жад 256 Кб
• 1977. ЕС-1060
• секундына 1 млн. операция
• жад 8 Мб
• 1984. ЕС-1066
• секундына 5,5 млн. операция
• жад 16 Мб